ЛЕГКОСПЛАВНЫЕ И НЕПРЕРЫВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ НКТ

Кроме того, НКТ изготавливаются из алюминиевого сплава марки Д16Т. Этот сплав имеет предел текучести около 300МПа, предел выносливости 110МПа, а значение его плотности составляет 2,72 г/см³. Трубы, изготовленные из алюминиевого сплава, имеют значительно меньшую массу, чем стальные, а прочность их снижается меньше (1,25 раз по отношению к группе прочности стали Д, 1,67 раз – к К и в 1,83 раз – к Е). Таким образом, они будут иметь большой запас прочности при глубине спуска, одинаковой с глубиной спуска стальных труб. Такие трубы обладают и большей коррозионной стойкостью.

Принципиально новый тип труб – непрерывные НКТ, изготавливаются в виде полого стержня длиной до 800 м, в некоторых случаях 1200 – 1500 м. Намотка их производится на специальный барабан, смонтированный на большегрузной автомашине. Отсутствие резьбовых соединений и муфт резко упрощает конструкцию колонны и полностью ликвидирует самые тяжелые, наименее механизированные спуско-подъемные операции путем устранения необходимости разборки и сборки колонны труб на отдельные трубы. Однако они имеют и существенные недостатки: при обрыве колонны сложно выполнить ловильные операции; в зоне стыка необходимо выполнить высококачественную сварку и обеспечить равнопрочность стыка; стыковочные работы необходимо в ряде случаев выполнять непосредственно над устьем скважину.

3.4. СТРАГИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА В НКТ И ЕЁ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Насосно-компрессорные трубы в фонтанных скважинах в зависимости от схемы подъемника подвергаются или растягивающей, или сжимающей нагрузкам. При подвеске колонны труб в трубной головке фонтанной арматуры и при незафиксированном низе труб колонна работает на растяжение и максимальное напряжение возникает в верхнем сечении колонны.

Прочность колонны равнопрочных НКТ проверяется определением напряжений от растягивающей силы в сечении по телу трубы и сравнении полученной величины напряжения с допустимыми. При использовании не равнопрочных труб прочность колонны проверяется по опасному резьбовому соединению, т.е. по нагрузке, которая вызывает страгивание резьбового соединения. Под страгиванием понимают начало разъединения резьбы трубы и муфты, когда при осевой нагрузке напряжение в трубе достигает предела текучести материала, затем труба несколько сжимается, муфта расширяется и резьбовая часть трубы выходит из муфты со смятыми и срезанными верхушками витков резьбы, но без разрыва трубы в её поперечном сечении и без среза резьбы у её основания. Выражение для определения страгивающей нагрузки было получено Ф.И. Яковлевым П.П. Шумиловым:

(19)